Python 高级编程之面向对象（一）

一、概述

科班出身的同学应该学过C语言、C++或者Java，编程语言一般分为两种设计方式：面向过程编程、面向对象编程，早期的编程语言多数是面向过程的，像C语言就是面向过程编程，面向过程由多个过程组合在一起，也可以理解为函数编程，而在设计的时候就是一种面向对象编程的语言，其实python把面向对象简化了很多，如果学过java的同学再来学习python面向对象就会感觉非常简单。所以本篇文章就让我带着大家来学习一下什么是面向对象编程。

python环境和基础部分讲解可以参考我以下几篇文章：

二、面向对象的概念介绍

类(Class)——用来描述具有相同的属性和方法的对象的集合。它定义了该集合中每个对象所共有的属性和方法。对象是类的实例。

类方法——类中定义的函数。

类属性——属性就是类变量。

方法重写：如果从父类继承的方法不能满足子类的需求，可以对其进行改写，这个过程叫方法的覆盖（override），也称为方法的重写。

实例变量——在类的声明中，属性是用变量来表示的，这种变量就称为实例变量，实例变量就是一个用 self 修饰的变量。

继承——即一个派生类（derived class）继承基类（base class）的字段和方法。继承也允许把一个派生类的对象作为一个基类对象对待。例如，有这样一个设计：一个Dog类型的对象派生自Animal类，这是模拟"是一个（is-a）"关系（例图，Dog是一个Animal）。

实例化——创建一个类的实例，类的具体对象。

对象——通过类定义的数据结构实例。对象包括两个数据成员：属性和方法。

对象可以分为两个部分：一部分称为属性（变量），一部分称为行为（方法）。

1）类定义

语法格式如下：

示例如下：

2）类属性

python类属性分为：私有属性和公开属性，python是没有什么修饰符的，像java就分的更细致，通过private(私有级)、protected(受保护级)、无前缀(默认级)、public(公开级)控制权限。

：两个下划线开头，声明该属性为私有，不能在类的外部被使用或直接访问。在类内部的方法中使用时 。

：不带两个下划线开头，可以在类外访问，通过实例名访问，也可以在类中访问。

示例如下：

3）类方法

类方法也是分为：私有方法和公开方法，但是私有变量属性一把通过set/get公开方法操作。

示例如下：

【温馨提示】 的名字并不是固定的，也可以使用 this，但是最好还是按照约定使用 self。

4）构造方法（init）

init: 构造函数，在生成对象时调用。

示例如下：

不单单有构建函数，还有其它专有的函数，都是自动去调用的：

: 构造函数，在生成对象时调用

: 析构函数，释放对象时使用

repr: 打印，转换

setitem: 按照索引赋值

getitem: 按照索引获取值

len: 获得长度

cmp: 比较运算

call: 函数调用

add: 加运算

sub: 减运算

mul: 乘运算

truediv: 除运算

mod: 求余运算

pow: 乘方

三、面向对象封装、继承和多态

面向对象编程有三大特点：封装、继承和多态。

1）封装

就是将一个类的属性、方法全部包装到了一个类中。一般设置属性为私有的，通过方法去调用，当然有些方法只需要在类内部使用也是可以设置成私有的方法的，通过公开的方法来供外部间接调用这些“封装”好的属性和方法，这就是封装。

其实上面的示例就是很好的证明，内部定义私有属性，外部通过公开的方法访问。

2）继承

继承就非常好理解了，其实通过字面意思理解就行了，一个类是另一个类的子类，那么这个类就可以拥有和父类一样的属性、方法。这就好比是现实当中，儿子继承父母的遗产一样。但是需要注意的是私有属性和私有方法是无法继承的，其它语言也是一样的。

在Python中，所有类默认继承类，object类是顶级类或基类；其他子类叫做派生类。

示例如下：

多继承：所谓多继承意思就是一个类同时继承了多个父类

示例如下：

3）子类重新方法和super()调用父类方法

4）多态

多态首先是建立在继承的基础上的，先有继承才能有多态。多态是指不同的子类在继承父类后分别都重写覆盖了父类的方法，即父类同一个方法，在继承的子类中表现出不同的形式。多态成立的另一个条件是在创建子类时候必须使用父类new子类的方式。

示例如下：

【总结】其实多态也很好理解，就是将不同的对象传到相同的函数，表现不同的形态，这就是多态。